Hệ thống định vị tòan cầu gps

Hệ thống định vị vệ tinh (GPS) là một hệ thống định vị toàn cầu tạo thành một mạng lưới 24 vệ tinh được đặt vào quỹ đạo của Bộ Quốc phòng Mỹ . GPS ban đầu được dự định cho các ứng dụng quân sự, nhưng trong những năm 1980 , chính phủ làm cho hệ thống có sẵn cho mục đích dân sự . GPS hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, bất cứ nơi nào trên thế giới, 24 giờ một ngày . Không có phí thuê bao hoặc phí cài đặt để sử dụng GPS.

Làm thế nào nó hoạt động

Vệ tinh GPS vòng quanh Trái Đất hai lần một ngày trong một quỹ đạo rất chính xác và truyền thông tin tín hiệu về trái đất . Máy thu GPS nhận thông tin này và sử dụng tam giác để tính toán chính xác vị trí của người dùng. Về cơ bản, các máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu được truyền bởi một vệ tinh với thời gian nó đã được nhận. Sự khác biệt thời gian cho các máy thu GPS cách xa các vệ tinh là . Bây giờ, với các phép đo khoảng cách từ một vài vệ tinh , người nhận có thể xác định vị trí của người dùng và hiển thị nó trên bản đồ điện tử của đơn vị, các đơn vị vận tải ứng dụng gps dinh vi oto để quản lý xe cộ, lái xe, giám sát hành trình, gps cũng có ưng dụng cao trong dinh vi xe may để định vị vị trí, chống trộm xe

Màn hình GPS

Một máy thu GPS phải được khóa vào tín hiệu của ít nhất ba vệ tinh để tính toán vị trí 2D ( vĩ độ và kinh độ) và chuyển động theo dõi ,người nhận có thể xác định vị trí 3D của người dùng ( vĩ độ, kinh độ và độ cao ) . Một vị trí của người sử dụng đã được xác định, các đơn vị GPS có thể  dùng cơ sở dữ liêu khác , chẳng hạn như tốc độ, chịu lực, theo dõi , khoảng cách chuyến đi , khoảng cách đến đích , mặt trời mọc và mặt trời lặn thời gian và nhiều hơn nữa .

Làm thế nào chính xác là GPS?

Hôm nay của máy thu GPS cực kỳ chính xác, nhờ vào thiết kế đa kênh song song của họ. 12 kênh song song thu Garmin đang nhanh chóng khóa vào các vệ tinh khi lần đầu tiên bật và họ duy trì ổ khóa mạnh mẽ , thậm chí trong tán lá rậm rạp hoặc thành thị với bulding. Một số yếu tố thời tiết và các nguồn khí hậu khác của lỗi có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của máy thu GPS . Garmin ® thu GPS là chính xác trong vòng 15 mét trên trung bình .

Tín hiệu GPS

Mới thu Garmin GPS với WAAS (Wide Area Augmentation System) có thể cải thiện khả năng chính xác đến dưới ba mét trên trung bình . Không có thiết bị hoặc lệ phí bổ sung được yêu cầu để tận dụng lợi thế của WAAS . Người dùng cũng có thể nhận được độ chính xác tốt hơn với vi sai GPS ( DGPS ) , mà sửa chữa tín hiệu GPS để trong vòng trung bình từ ba đến năm mét . US Coast Guard hoạt động dịch vụ chỉnh DGPS phổ biến nhất. Hệ thống này bao gồm một mạng lưới các đài tiếp nhận tín hiệu GPS và truyền tín hiệu điều chỉnh bởi các máy phát đèn hiệu . Để nhận được tín hiệu điều chỉnh , người dùng phải có một thu beacon khác biệt và đèn hiệu ăng-ten ngoài GPS của họ .

Sơ đồ vệ tinh

Hệ thống vệ tinh GPS

24 vệ tinh tạo nên phân đoạn không gian GPS đang quay quanh trái đất khoảng 12.000 dặm phía trên chúng ta. Họ đang liên tục di chuyển , làm cho hai quỹ đạo hoàn chỉnh trong vòng chưa đầy 24 giờ. Các vệ tinh đang di chuyển với tốc độ gần 7.000 dặm/h

Vệ tinh GPS được cung cấp bởi năng lượng mặt trời . Họ có pin dự phòng trên tàu để giữ cho chúng chạy trong trường hợp nhật thực , khi không có năng lượng mặt trời . Tên lửa đẩy nhỏ trên mỗi vệ tinh giữ chúng bay trong đường dẫn chính xác .

Tín hiệu GPS là gì?

Vệ tinh GPS truyền hai tín hiệu vô tuyến công suất thấp , được L1 và L2. Dân GPS sử dụng các tần số L1 1575,42 MHz trong băng tần UHF . Các tín hiệu đi du lịch bằng đường ngắm , có nghĩa là họ sẽ đi qua những đám mây , thủy tinh và nhựa nhưng sẽ không đi qua hầu hết các vật thể rắn như các tòa nhà và núi.

Một tín hiệu GPS chứa ba bit thông tin khác nhau - mã giả ngẫu nhiên , dữ liệu thiên văn và dữ liệu niên giám . Mã giả ngẫu nhiên đơn giản chỉ là một I.D. mã xác định mà vệ tinh được truyền tải thông tin . Bạn có thể xem số này trên trang đơn vị vệ tinh Garmin GPS của bạn, vì nó xác định vệ tinh mà nó nhận được .

Lịch thiên văn dữ liệu, mà là liên tục truyền qua mỗi vệ tinh , chứa thông tin quan trọng về tình trạng của vệ tinh ( lành mạnh hay không lành mạnh ) , ngày hiện tại và thời gian. Phần này của tín hiệu là điều cần thiết để xác định một vị trí .

Các dữ liệu niên lịch cho máy thu GPS trong đó mỗi vệ tinh GPS nên bất cứ lúc nào trong suốt cả ngày . Mỗi vệ tinh truyền dữ liệu niên giám hiển thị các thông tin quỹ đạo cho vệ tinh đó và mỗi vệ tinh khác trong hệ thống.

Sơ đồ chặn tín hiệu

Nguồn của các lỗi tín hiệu GPS

Thời tiết hoặc mưa bão có thể làm suy giảm tín hiệu GPS và vì thế ảnh hưởng đến độ chính xác bao gồm những điều sau đây :

    Tầng điện ly và tầng đối lưu chậm trễ - Các tín hiệu truyền hình vệ tinh chậm khi nó đi qua bầu khí quyển. Hệ thống GPS sử dụng thuật toán phức tạp để xây dựng trong tính toán một số tiền trung bình của sự chậm trễ đến một phần chính xác cho loại hình này lỗi .

    Tín hiệu đa đường - Điều này xảy ra khi các tín hiệu GPS được phản ánh hết các đối tượng như nhà cao tầng hoặc các bề mặt tảng đá lớn trước khi nó đạt đến người nhận . Điều này làm tăng thời gian đi lại của tín hiệu, do đó gây ra lỗi .

    Lỗi đồng hồ thu - được xây dựng trong đồng hồ của một người nhận là không chính xác như các đồng hồ nguyên tử trên máy bay các vệ tinh GPS . Do đó, nó có thể có lỗi thời gian rất nhẹ.

    Lỗi quỹ đạo - Cũng được biết như lỗi thiên văn , đây là những điều không chính xác của được báo cáo vị trí của vệ tinh.

    Số lượng vệ tinh nhìn thấy - Các vệ tinh hơn một máy thu GPS có thể "nhìn thấy " tốt hơn tính chính xác . Các tòa nhà, địa hình , nhiễu điện tử, hoặc đôi khi thậm chí tán lá rậm rạp có thể chặn tiếp nhận tín hiệu , gây lỗi vị trí hoặc có thể không có đọc vị trí đọc ở dưới nước